Схему измельчения материалов электродных покрытий с дове­дением их до необходимого гранулометрического состава опреде­ляют конкретные условия данного электродного производства. Однако для всех электродных производств, измельчающих куско­вые материалы, основными и необходимыми операциями являются крупное дробление, среднее дробление, тонкое измельчение с по­следующей классификацией для отделения материала требуемой грануляции.

Крупное и среднее дробление загрязненных кусков материалов (мрамора, полевого шпата и др.) целесообразно проводить не­посредственно после промывки, так как увлажненный материал существенно меньше пылит. В этом случае сушку материалов осу­ществляют перед тонким измельчением.

На некоторых производствах в процессе крупного дробления проводят грохочение материала, во время которого отбирают мел­кую фракцию, пригодную для тонкого измельчения. В этом случае на среднее дробление поступают только сравнительно крупные ку­ски, что обеспечивает более эффективное сокращение их размеров.

При вертикальной схеме размещения оборудования материал непосредственно после крупного дробления проходит среднее. По­сле этого целесообразно провести грохочение с целью задержки крупных кусков, нуждающихся в дополнительном дроблении. Это обеспечивает не только повышенную производительность оборудо­вания для тонкого измельчения, но и большую возможность полу­чения порошков требуемой грануляции, без переизмельчения.

Крупное дробление. Для крупного дробления традиционно применяют тцековые дробилки, обеспечивающие наряду с высокой производительностью и высокую степень сокращения в пределах 5-6 (степень сокращения — это отношение размеров куска матери­ала до и после дробления). Процесс дробления сводится к раздав­ливанию кусков материала между щеками (ребристыми плитами), из которых одна совершает качательные движения, обеспечивая периодическое сближение и расхождение щек, а вторая неподвиж­на (рис. 29). Основные технические данные ряда щековых дроби­лок приведены в табл. 33 [23].

Размер кусков материала, загружаемого в дробилку, зависит от ее мощности, размеров приемного отверстия и твердости материала. Например, при дроблении мрамора дробилку можно питать куска-

Рис. 29. Схема щековой дробилки для крупного дробления: 1 — стани­на; 2 — бронеплита на неподвижной щеке; 3 — ось; 4 — маховик; 5 — эксцентриковый вал: 6 — шатун; 7 — пружина; 8 — тяга; 9 — регу­лировочное устройство; 10 — распорные плиты; 11 — вкладыш; 12 — бронеплиты; 13 — подвижная щека

ми максимально допустимого размера, принимаемого равным 0,85 ширины приемного отверстия, при дроблении ферросплавов высо­кой твердости размер кусков не должен превышать 140-160 мм.

Ферросплавы с высокой вязкостью, такие как малоуглероди­стый феррохром или ферровольфрам, следует дробить после за­калки (нагрев до 850-900 °С, выдержка 30 мин, охлаждение в холодной воде).

Материалы следует дробить только после тщательной очистки дробилки, а также приемного устройства для дробленого материала (контейнера, транспортера и т. д.).

Дробилку необходимо включать после включения вентиляции. Дробление материала следует начинать после набора дробилкой полного числа оборотов. Выключение дробилки следует произво­дить в обратном порядке: после полного дробления всего загружен­ного материала выключают дробилку, а затем вентиляцию.

Таблица 33. Техническая характеристика щековых дробилок	ЩДС- 180x250	200		250	о 00 ч-Ч	О г- ч-Н	5-30	ю				7,5	1800х930х 1340	т—1 VI
ЩД-130	250	Размер приемного отверстия, мм:	250	О <х> Т-Н	О СО Т-Н	13-45	3,3				7,5	2400x1200 ХІ335	to ч-Н
ДЛЩ- 80Х.150А	250	О Ю Т“Н	О 00	70	1-20	0,3-1,0				1Л	950х430х 540	00 ©
СМД-109А	О О со	006	400	340	40-90	23-53				45	О О to О CN О X CN О CN О X CN CN	00 О тн
СЫ­ НЕ		009	400	340	75-100		8,5-22	I	1
4, 5^		006	400	340	О О Т“Н 1 О	00 1 о CN	80	і	1	40
СМ - 182 А		400	250	О Т“Н CN	О 00 1 о CN		1	і	3,5
		009	400	340	О о ч-Н 1 О		1	ю	1
Параметр	Предел прочности материала при сжатии, МПа, макс.	длина	ширина	Наибольший размер куска, мм	Ширина выходного отверстия, мм	Производительность, т/ч:	по мрамору	по ферросилицию	по металлическому хрому	Мощность электродвигателя, кВт	Габаритные размеры, мм	Масса, т

Щековые дробилки в большинстве своем комплектуют дробя­щими плитами с треугольными или трапециидальными рифления­ми, причем выступы рифлений одной плнты располагают против впадин рифлений другой. Однако можно встретить и другие реко­мендации: по установке зубьев противоположных плит друг против друга; но применению дробящих плнт с гладкой поверхностью, осо­бенно для мелкого дробления крупных пород, для феррохрома [24].

Более совершенными по сравнению с щековыми являются виб- рационно-щековые дробилки (ВЩД), принципиальная схема кото­рых показана на рис. 30, а техническая характеристика приведена в табл. 34.

Дробилки ВЩД эффективны прн дроблении наиболее прочных материалов благодаря ударному характеру воздействия щек. От стандартных щековых дробилок их отличают следующие основные преимущества: высокая степень сокращения (более 10, т. е. в 1,5-2 раза выше); отсутствие поломок при попадании недробимых тел с их автоматическим пропуском; отсутствие динамических на­грузок на опорную площадку (отсутствие массивного фундамента); возможность работы как при дозированном питании, так и «под за­валом» с целиком заполненной камерой дробления; малая степень пыления [25].

Схема установки дробления ферросплавов, оснащенной ВЩД, показана на рис. 31, а гранулометрические кривые для ферротитана и ферросилиция, полученные при работе такой установки, — на рис. 32. Из графика видно, что максимальная крупность получаемо-

Таблица 34. Техническая характеристика дробилок ВЩД
Параметр	Размер приемного отверстия, мм
80x300	130x300	440x800
Максимальная производительность на материале средней прочности, т/ч	1	1,5	35
Наибольшая крупность исходного питания, мм	65	110	350
Крупность готового продукта, мм	15	20	45
Частота колебаний щек, мин 1	1500	1500	1000-1500
Мощность привода, кВт	2x7,5	2x11	2x30
Габаритные размеры дробилки с приводом и загрузочной воронкой, мм:
длина	1500	1760	2600
ширина	1240	1370	2100
высота	1400	1200	2000
Масса, т	1,4	1,5	15

Рис. 31. Установка дробления ферро­сплавов: 1 — бункер исходного питания; 2 — рассеивающая решетка; 3 — шибер; 4 — наклонный желоб; 5 — приемная воронка; 6 - ВЩД 440x800; 7 — разгрузочная камера; 8 — контейнер готового продукта; 9 — тележка с приводом; 10 — отгрузочный контейнер; 11 — рама; 12 — вибропитатель;

13 — вибро­побудитель; 14 — грейферный кран

Рис. 32. Гранулометри­ческие кривые дробленных на ВШЛ 440x800 ферротитана (1) и ферро­силиция (2)

Крупность сеток, мм

го продукта составляет около 40 мм. Около 50% имеют крупность примерно 20 мм, что позволяет отправлять эту часть сразу на из­мельчение, минуя среднее дробление.

Особо отметим, что при использовании дробилок ВЩД 130x300 и ВЩД 80x300 необходимость в последующем среднем дроблении отпадает (табл. 35).

Среднее дробление. Типовым оборудованием для среднего дробления кусковых материалов является валковая дробилка с гладкими валками (рис. 33). Реже для среднего дробления приме­няют щековые дробилки со сложным качанием щеки, конусные или молотковые дробилки. Валковые дробилки просты по конст­рукции, надежны в эксплуатации и обладают высокой производи­тельностью, обеспечивая степень сокращения в пределах 3 5. Про­цесс дробления сводится к раздавливанию кусков материала между гладкими валками, вращающимися навстречу друг другу.

Валковые дробилки наиболее приспособлены для переработки материалов, склонных к налипанию. Существенным недостатком

Таблица 35. Крупность ферромарганца, дробленного в ВЩД 80x300
Исходный материал
Величина куска, мм	>100	<100-75	<75-50	<50-32	<32
Содержание фракции, масс. %	3,2	13,3	46,5	23,5	13,5
Готовый продукт
Величина куска, мм	>32	<32-20	<20-10	<10
Содержание фракции, масс. %	6,5	58,1	21,6	13,8
Примечание. Подача материала до 1000 кг/ч.

валковых дробилок является интенсивное и неравномерное изнаши­вание рабочих поверхностей валков при обработке прочных и абра­зивных материалов. Основной износ приходится на среднюю часть валков. Валки можно многократно восстанавливать наплавкой.

Для предохранения механизма дробилки от поломок один из валков подпружинивают сильными пружинами, которые в случае захвата валками чрезмерно твердых кусков принимают усилие на себя, сжимаются, и зазор между валками увеличивается. Основная характеристика валковых дробилок приведена в табл. 36.

Подготовку валковой дробилки к работе, ее пуск и остановку выполняют в той же последовательности, как щековой дробилки.

вая дробилка) приведена в табл V777777777777777777777777777777777777P77777, Рис. 33. Валковая дробилка с гладкими валками: 1 иЗ — глад­кие валки; 2 — загрузочный бун­кер; 4 — дробленый материал; 5— транспортер для дробле­ного материала

Типичная крупность ряда материалов высокой и низкой твердо­сти после двухстадийного дробления (щековая дробилка — валко­

37.

Рационально применение в электродном производстве для совмещенного крупного и сред­него дробления комбинирован­ных щекововалковых дробилок типа СМД-115 с вертикальным расположением агрегатов. При этом исключаются промежуточ­ные перегрузки и перемещения материалов, минимизируются потребные производственные площади.

На ряде электродных произ­водств для измельчения фер­росплавов используют конус­ные инерционные дробилки (КИД) — вибрационные из­мельчители с рабочей камерой, образованной внутренним и охватывающими его внешними мелющими телами (рис. 34). Измельчитель состоит из уста­новленной на амортизирующем фундаменте станины 1, на кото­рой смонтирован наружный дробящий конус 4 и сферичес-

Таблица 36. Основные характеристики валковых дробилок
Параметр	ДГ 40x25	ДВГ-ЗМ	СМ-12	ДГ 600x400
Предел регулировки щели, мм	2-12	2-10	10-30	2-14
Наибольший размер куска материала, мм	20	40	85	40
Максимальная производительность, ь?/ч	12	50	40	25
Размер валков, мм:
диаметр	400	600	600	600
длина	250	400	400	400
Скорость вращения валков, мин-1	200	180	75
Мощность электродвигателя, кВт	4	7	20	20
Габаритные размеры, мм:
длина	2200	2630	2235	3300
ширина	1260	1520	1720	1800
высота	820	955	810	1320
Масса, кг	1780	3442	3375	5300

кая опора 3 внутреннего подвижного дробящего конуса 2. Обра­щенные друг к другу поверхности конусов образуют мелющую ка­меру. Усилие, прижимающее подвижный конус к внутренней по­верхности наружного конуса в результате действия центробежной силы, регулируют дебалаисным устройством 5, закрепленным в нижней части внутреннего конуса [26].

Таблица 37. Типичная крупность кускового материала для питания шаровой или стержневой мельницы
Материал	Размер ячейки сита, мм
20	10	5	5
проходит сквозь сито, % мин.
остаток на сите, % макс.
Феррованадий	2	10	40	50
Металлический хром	6	30	40	20
Ферросилиций ФС45	2	15	35	45
Мрамор из блока	1	10	45	40

*

Регулируемыми параметрами, влияющими на степень измель­чения материала и производительность КИДов, являются статиче­ский момент дебаланса вибратора, число его оборотов, размер раз­грузочной щели.

Измельчители КИД обеспечивают динамическое взаимодейст­вие дробящих тел без кинематического ограничения их взаимного перемещения. Создаются условия для внутрислойного разрушения, исходный материал испытывает объемное напряженное состояние. С момента входа в мелющую камеру и до выхода из нее (10-20 с) исходный материал находится в объемном напряженном состоянии, с многократным повторением циклов сжатия, изгиба и снятия на­грузки. При этом материал разрушается преимущественно по меж - кристаллическим поверхностям, поэтому удельные затраты энергии на измельчение малы, материал мало разогревается. Измельчаемый материал быстро проходит через мелющую камеру, что уменьшает взрывоопасность процесса при переработке ферросплавов.

Материал может поступать в мелющую камеру из бункера под давлением собственной массы — самотеком без применения дози -

руюших и питающих устройств. При этом дробилка работает «под завалом». Размеры кусков подаваемого материала при работе на наиболее распространенной модели КПД-300 не должны превы­шать 20 мм, в противном случае возможно заклинивание установки.

Измельчение неактивных ферросплавов проводят в воздушной среде. ДЛЯ активных необходима их предварительная обработка плен­кообразующей жидкостью и применение воздушной газовой среды.

Для локализации пылевыделений может быть применено аспи - рационное укрытие узла загрузки измельчителя с аспирационным отсосом (рис. 35). При этом предусмотрен обводной канал, соеди-

няющий полость приемного бункера измельченного материала с укрытием узла загрузки измельчителя. Если по конструктивным условиям устройство обводного канала нецелесообразно или не­возможно, для аспирации узла разгрузки следует предусмотреть эжекционный отсос от бункера (на рис. 35 он показан пунктиром). Такая система аспирации снижает унос порошкового материала с аспирируемым воздухом.

К техническим недостаткам конусных инерционных дробилок следует отнести невысокий выход готового порошка за один про­ход через дробилку, особенно для очень прочных и вязких материа­лов (например, металлического хрома), уже упоминавшиеся жест­кие ограничения по размерам загружаемого куска, трудоемкость ремонта, неуниверсальность. Для сравнительно мягких минералов такие дробилки мало пригодны. В то же время есть положитель­ный опыт использования КИД-300 для измельчения отходов об­мазочной массы.

Для среднего дробления и последующей классификации рудо­минеральных материалов средней твердости может быть примене­на дробильно-просеивающая установка УДП-750, состоящая из молотковой дробилки 3 и привода 2, установленных на раме 1, и вибросита 4, расположенного под дробилкой (рис. 36). Производи­тельность установки зависит от конкретного материала, подлежа­щего дроблению.

Техническая характеристика установки УДП-750:

Производительность по исходному продукту, кг/ч.............................. 750

Максимальный размер исходного продукта, мм................................... 40

Влажность исходного продукта, %, не более......................................... 10

Максимальный размер дробленого продукта, мм..................................... 2

Количество получаемых на сите СВ 2-0,6 фракций....................... 3

Тип дробилки.............................................................. Молотковая

Мощность двигателя, кВт:

дробилки................................................................................................ 22

вибросита....................................................................................... 0,75

Габаритные размеры, мм:

длина................................................................................................ 1560

ширина.......................................................................................... 1270

высота.......................................................................................... 1890

Масса, кг................................................................................................. 750

Достоинства такой установки: высокая ремонтопригодность, обусловленная креплением бронезащиты на болтах и возможностью переворачивания молотков; малые потребные производственные площади; возможность одновременного получения фракций, при­годных для питания в последующем вибромельниц. Необходимым условием устойчивой работы ус­тановки является равномерность подачи исходного материала.

Сушка материалов. Для обеспечения требуемой влажно­сти компонентов в реальных ус­ловиях достаточно часто необ­ходима их просушка. При из­мельчении влажного материала возможно его комкование, на­липание на мелющие тела, фу­теровку мельниц, накапливание в транспортных системах, повы­шенная склонность к сводооб - разованию в системах дозирова­ния. Увлажненные материалы будут забивать сита при просеве и классификации (рис. 37).

Опрессовываемость электродов с применением увлажненных

Таблица 38. Характеристика сушильных линий
Параметр	С прямым обогревом	С косвенным обогревом
Диаметр и длина барабана, мм	1200x6000	1200x6000	1200x6000
Крупность материала, мм	3-5	15	Зернистый и порошковый
Наибольшая влажность материала, %:
начальная	4	15	1,5 2
конечная	0,1	0,1	0,1
Тип горелки в топке	ГИП-5	ГИП-4	ГИП-3
Вид загрузочного устройства	Ковшовый ленточный элеватор	Вращающаяся транспортирующая труба
Оборудование для просева	-	-	ЕЗибрационное сито СМ 402
Выгрузка барабана	В контейнер	Пневмотранспортом и в контейнер
Производительность, т/ч	5	0,8	0,8

материалов значительно ухудшается. Самым простым и экономич­ным способом является сушка компонентов на о ткрытых песчаных банях, применяемая в мелких и средних электродных производствах.

Сушку кусковых компонентов производят в печах с выдвиж­ным подом, более мелких — в сушильных механизированных лини­ях (табл. 38). Последние состоят из бункера, на который устанав­ливают контейнер с материалом, вибропитателя, загрузочного уст­ройства, наклонного обогреваемого барабана, топки, дымососа, ви­брационного сита и разгрузочного устройства. Иногда используют различные печи другого назначения. Б любом случае сушку необ­ходимо производить при температурах, не изменяющих состав или свойства материала. Например, при температуре 650 °С происхо­дит диссоциация мрамора но реакции С, аС03 —» Са0+С02. В боль­шинстве случаев достаточна температура, несколько превышающая 100 °С, что рационально и по экономическим соображениям. Уменьшения времени сушки достигают оптимизацией высоты слоя материала и интенсификацией воздухообмена в зоне сушки.

Простым и достаточно надежным способом сушки кусковых рудоминеральных материалов является их продувка после помеще­ния в специальную дырчатую тару потоком горячего воздуха от сушильного агрегата «Марико» [27].

Вибрационная сушилка с трубчатыми электронагревателями (ТЭН) модели СВТ-05 предназначена для нагрева и сушки в не­прерывном режиме сыпучих материалов крупностью до 25 мм при температуре до 500°С. Она состоит из вертикальной трубы (колон­ны) с навитым снаружи транспортирующим желобом, инерцион­ных дебалансных вибровозбудителей и упругой подвески (рис. 38). Снаружи желоб заключен в теплоизоляционный кожух, снабжен­ный открывающимися дверями, и установлен на раме. На внутрен­ней поверхности каждой двери смонтированы ТЭНы. Нагрев и сушка материалов, транспортируемых снизу вверх за счет винтооб­разных колебаний, сообщаемых колонне от привода, от патрубка загрузки — к патрубку выгрузки, осуществляется за счет радиаци­онной, контактной и конвективной передачи теплоты, выделяемой

Рис. 38. Схема вибросушилки СВТ 05

Вариант использования загрузочного патрубка

ТЭНами. Воздух, проходящий через сушилку, удаляется вместе с испаренной влагой через патрубок отсоса. Время сушки регулиру­ют изменением вынуждающей силы внбровозбудителя с помощью разворота дебалансов и изменением угла вибрации [28].

Для подачи материала в сушилку используют шнековый пита­тель ПШ-0,56, производительность которого соответствует произ­водительности сушилки. Исполнение шнека, как и рабочего прост­ранства сушилки, из коррозионностойкой стали снижает вероят­ность налипания материала.

Техническая характеристика сушилки СВТ-05: Производительность по исходному продукту, мЛ/ч .. 0,05-0,5 Максимальная мощность электронагревателей, кВт 120

Время сушки, мин................................................................................... 3-8

Объем удаляемых газов

при разрежении в 150-200 Па, мЛ/ч........................................ до 1500

Параметры вибрации:

амплитуда, мм................................................................................. 2-5

частота колебаний, Гц (кол/мин)............................. 16,6. (1000)

Мощность двигателя, кВт........................................................... 2x1,1

Габаритные размеры, мм........................................ 3550x1705х 1100

Масса, кг............................................................................................... 1650

Тонкое измельчение. Тонкое измельчение является одной из ведущих технологических операций, определяющих технологич­ность электродов как в процессе изготовления, так и при сварке. Задачей тонкого измельчения является получение требуемых по­рошков. В общем виде порошок представляет собой совокупность находящихся в соприкосновении индивидуальных твердых тел (или их агрегатов) размером от 0,001 до 1000 мкм [29]. Существен­ное отличие порошкообразного материала от компактных тел со­стоит в наличии избыточной поверхностной энергии из-за боль­шой поверхности порошков. При размерах частиц до 0,01 мкм на­чинают проявляться аномалии в физических свойствах материа­лов. Ансамбль порошинок представляет собой своеобразное мало­связанное тело, занимающее промежуточное положение между жидкими и твердыми телами и имеющее свои особенности по срав­нению с компактными материалами.

В зависимости от вида мелющих тел, используемых в оборудо­вании для тонкого измельчения, различают шаровые и стержневые мельницы. В первых мелющими телами служат стальные шары, во вторых — металлические стержни. Наиболее распространены ша - роные механические мельницы. При измельчении материалов в стержневых мельницах готовый продукт содержит меньше мелких фракций, чем при измельчении в шаровых мельницах.

Реже применяют вибрационные шаровые или стержневые мель­ницы, совсем редко — истиратели, дезинтеграторы, кольцевые мельницы.

Обычная шаровая мельница представляет собой цилиндричес­кую обечайку, с внутренней стороны которой болтами через рези­новую прокладку крепят броневые плиты (футеровку), изготовлен­ные из марганцовистой или хромистой стали. Иногда обечайки со­бирают и сваривают из отдельных плит, рабочая поверхность кото­рых наплавлена износостойким сплавом. Для повышения эффек­тивности работы мельниц футеровочные плиты отливают с утол­щенными ребрами. При сборке футеровки эти утолщения образуют пороги, задерживающие соскальзывание шаров и стержней при вращении мельниц. В настоящее время в качестве футеровки часто применяют бруски из специальной резины, что уменьшает расход шаров и значительно улучшает условия труда вследствие сниже­ния шума.

Для шаровых мельниц длина барабана может быть больше, меньше или равной его диаметру; для стержневых мельниц длина барабана должна быть больше диаметра, что гарантирует правиль­ное положение стержней в рабочем объеме мельницы при ее вра­щении.

По принципу работы шаровые или стержневые мельницы раз­личают с периодической загрузкой (мельницы периодического действия); с непрерывной загрузкой: работающие на проход, с пе­риферической разгрузкой (с непрерывным просевом).

Мельницы с периодической загрузкой. В эти мельницы загруз­ку кускового и выгрузку измельченного материала производят периодически, через люк (рис. 39). Для разгрузки останавливают мельницу и заменяют крышку люка решеткой с необходимым раз­мером ячеек. После этого закрывают кожух мельницы и включают ее. При вращении мельницы измельченный материал высыпается через решетку, а шары и крупные куски измельчаемого материала остаются в мельнице.

Мельницы периодического действия не отличаются высокой производительностью. Однако они незаменимы при измельчении ряда компонентов, вводимых в небольших количествах в покрытия электродов специального назначения: феррониобия, мсталлическо-

Рис. 39- Схема мельницы периодического действия: 1 — обе чайка мельницы; 2 — люк мельницы с крышкой; 3 — стальные шары; 4 — измельчаемый материал; 5 — подшипники; 6 — ось вращения мельницы; 7 — тележка с контейнером для измельченного материала; 8 — кожух мельницы

го хрома, ферромолибдена и др. В таких мельницах проще получе­ние требуемого гранулометрического состава измельчаемых ком­понентов, что часто имеет определяющее значение при производст­ве электродов. Данные мельницы обеспечивают взрывопожаробе - зопасность процесса измельчения.

-П

Мельницы, работающие на проход (рис. 40), имеют полые цапфы. Через одну цапфу материал непрерывно подастся в мель­ницу, а через другую материал различной степени измельчения не-

0:

'//////////////, I/////////////////////////////У//////,//////////

Рис. 40. Схема мельницы, работающей на проход: 1 — лотковый питатель; 2 — полые цапфы с внутренним шнеком; 3 — подшипники; 4 — обечайка мельницы; 5 — стальные шары; 6 — люк мельницы с крышкой; 7 — измельченный материал; 8 — емкость для измельченного материала

прерывно вытекает и поступает на сито или в воздушный сепара­тор. Такие мельницы могут работать в открытом и замкнутом цик­лах. При работе в открытом цикле измельченный материал, непре­рывно вытекающий из цапфы мельницы, поступает на классифика­цию. При этом крупная фракция накапливается и периодически подается на доизмельчение. При работе в замкнутом цикле круп­ная фракция, выделенная при классификации, поступает на доиз­мельчение непрерывно. В схемах, работающих в замкнутом цикле, подача возврата может производиться механизмами (например, ковшевым элеватором), воздухом по специальному трубопроводу или с пульпой, если измельчение производится в мокром процессе (в практике электродного производства мокрый процесс иногда применяют при измельчении ферромарганца, однако он нежелате­лен из-за высоких потерь материала).

Для оптимизации работы шаровой мельницы непрерывного действия, работающей в замкнутом цикле, важным является равно­мерность подачи материала в мельницу с учетом ее производитель­ности и скорости удаления измельченного материала. При умень­шенной загрузке материал будет переизмельчаться, при завышен­ной мелышца будет работать с перебоями.

Система контроля должна обеспечивать своевременное обнару­жение разрыва сетки. При непрерывной подаче материала на доиз­мельчение с большей полнотой обеспечивается постоянство зерно­вого состава конечного продукта.

Мельницы с периферической разгрузкой (рис. 41). В этих мельницах кусковой материал непрерывно подается питателем через отверстия диаметром 57 мм в плитах, образующих боковые

Рис. 41. Схема мельницы с периферической разгрузкой: 1 — бункер с дробленым материалом; 2 — лотковый питатель; 3 — щели с металли­ческой сеткой; 4 — просеянный мате­риал в тележке

/y/V/W //■.' } '///// ,V - /А ' /Л//'У//////

стенки барабана, и поступает на сита, расположенные по всей пери­ферии мельницы. Материал, оставшийся на сите, через щели меж­ду плитами возвращается в мельницу на доизмельчение. Таким об­разом, мельница с периферической разгрузкой выполняет две функции: измельчение и просеивание материала. При измельчении в присутствии защитного газа его давление контролируют в разных точках системы, мельница автоматически останавливается при по­нижении давления газа до критического уровня.

Вибрационные мельницы. Вибрационные шаровые и стержне­вые мельницы (рис. 42) позволяют измельчать твердые и ковкие, а также чешуйчатые материалы.

В обычной механической шаровой или стержневой мельнице из­мельчение материала происходит за счет удара и истирания мелю­щими телами. В вибрационной мельнице измельчение происходит только за счет истирания. Поэтому, если шаровую или стержневую мельницу можно загружать материалом с размером кусков до 20-30 мм, то вибрационную только материалом не крупнее 3-5 мм.

МБ-0,37 1	Вибрационная	Объем 0,37 M3		Частота колебаний 1440 кол/мин	Не более 5	т		2120	1750	1615	1460
О о о 'О ё S	о & ? 8 § * Ifc -& §■	640	700	NT	15-20	7,5		2800	1500	2000	2000	| 200
о Ї0 « о СЧ.	ё.1 С О	700	550	і 37,5	*	7,5 I					1550	00Z I
Q	JS с <J >3 $ о S *< S СО	089	8 80	1 42	20	2,8 і		1950	1040	1530		320
О	О {5 » S4 К О	680	680	і 42		1 2,8		1750	950	1450		240
CN 1 8	0 5 8 1 &3>8 §!i S Ї5> ^ ® І І 1 11	006	О о 00	42	20-25	20		5130	1400	1430	О 00 4J*	I 1600
4ШМ-0	900	900	40		'чГ		2655	2290	1740	6920	680
СМ6008А	'І 1 § § о 8 Ж Si О ^ 5 Vc * О t>	006	1800	37		18,5		5320	1035	1190	3950	| 1700 макс.
Параметры мельниц	Диаметр барабана, мм	Длина барабана, мм	Число оборотов, мин 1	Наибольший размер куска загрузки, мм	Мощность электро­двигателя, кВт	Габаритные размеры, мм:	длина	ширина	высота	Масса без шаров, кг	1 Масса шаров, кг I

Таблица 39. Техническая характеристика мельниц

По конструкции вибрационные установки могут быть одно - или двухкамерные. В двухкамерных установках камеры расположены одна над другой. Это дает возможность вести процесс одновремен­но в обеих камерах или измельчать материал в одной и другой ка­мерах последовательно. Такая конструкция установки позволяет регулировать зерновой состав готового продукта.

Основные технические данные мельниц с различным принци­пом работы приведены в табл. 39.

Мелющие тела. В качестве мелющих тел обычно применяют шары или стержни. Шары могут быть коваными, штампованными или катаными из марганцовистой, хромистой или углеродистой стали; стержни — стальными. Стальные мелющие шары для шаро­вых мельниц поставляют но ГОСТ 7524-89. Твердость поверхнос­ти шаров в термически обработанном состоянии должна состав­лять для шаров обычной твердости 400-450 НВ, для шаров повы­шенной твердости 451-550 НВ. Следует учесть, что стальные шары изготавливают прокаткой с последующей закалкой. При этом тол­щина закаленного слоя не превышает 12-15 мм, в связи с чем твер­дость шара значительно снижается к центру, а скорость изнашива­ния резко возрастает. Диаметр шаров от 50 до 110 мм, диаметр стержней 50-120 мм. Для вибромельниц используют шары диа­метром 16-20 мм.

При заполнении достаточно большого объема шарами одного диаметра степень заполнения составит около 62%, остальное — до­ля пустот между шарами. При различных диаметрах шаров степень заполнения будет несколько изменяться. Шары большого диаметра в основном работают на удар, мелкие шары — на истирание. Опти­мальный набор диаметров шаров зависит от крупности исходного материала, его твердости и требуемой степени измельчения.

В табл. 40 приведен примерный набор шаров в зависимости от крупности и твердости измельченного материала, а в табл. 41 — характеристика шаров разного диаметра.

Масса шаровой загрузки должна составлять примерно от 1,0 до 1,2 т на 1 м3 объема мельницы в свету.

Практически придерживаются степени заполнения мельниц тарами на 40 45% объема в свету. Правильный подбор мелющих тел оказывает решающее влияние на производительность мельниц.

Оптимальная скорость вращения барабана мельницы зависит от его диаметра. Чем меньше диаметр барабана мельницы, тем боль­шей должна быть скорость его вращения.

Таблиц	а 40. Примерный набор шаров для шаровых мельниц доля шаров каждого диаметра в загрузке, %)
Диаметр шарм, мм	Твердые материалы (типа феррованадия)	Мягкие материалы (пита доломита)
Крупность исходного материа. т, мм
10	20	40	20	40
110	0	30	32	0	0
100	0	26	26	0	31
90	32	23	23	0	27
75	27	21	19	40	23
65	23	0	0	33	19
50	18	0	0	27	0

Таблица М. Общие характеристики шаров
Диаметр шаров, мм	Масса одного шара, кг	Количество шаров в 1 т, шт.
50	0,56	1786
55	0,73	1370
60	0,88	1137
65	1,11	901
70	1,33	753
75	1,63	614
100	4.05	217

Измельчение материала в шаровой или стержневой мельнице протекает следующим образом. В первый момент вращения мелю­щие тела и материал, подлежащий измельчению, иод действием центробежной силы отбрасываются и прижимаются к стенкам мельницы. Поднявшись на некоторую высоту, они отрываются от стенки мельницы и падают по параболической кривой. В момент падения часть мелющих тел разбивает куски материала, а часть, скатываясь по стенкам мельницы, производит истирание. В зависи­мости от скорости вращения мельницы изменяется характер рабо­ты мелющих тел. При малой скорости мелющие тела и материал поднимаются по стенке мельницы на высоту, определяемую углом естественного откоса, после чего начинают скатываться — мелю­щие тела производят только истирание. Если скорость вращения мельницы слишком большая, мелющие тела и материал за счет центробежной силы прижимаются к стенке мельницы — измельче­ние происходить не будет.

Для получения тонкодисперсных порошков, а также для из­мельчения ковких материалов (например, металлического хрома), как уже отмечалось, целесообразно использовать вибрационные мельницы, которые работают на принципе истирания.

Производительность шаровой мельницы и стабильность грану­лометрического состава конечного продукта зависят от многих факторов, в том числе от правильного набора мелющих тел, уровня заполнения объема мельницы шарами и материалом, от крупности и влажности материала, поступающего на измельчение, времени нахождения материала в мельнице, скорости вращения мельницы и др. Наилучшим решением является наличие достаточного коли­чества мельниц с их специализацией по видам размалываемых материалов. При нормальном заполнении мельницы уровень за­грузки (шары + материал) не должен доходить до цапфы на 15-20 мм, а шары при вращении мельницы должны издавать глу­хой звук. Звонкие удары указывают на недогрузку материала. Особенно отрицательно на производительность влияет наличие в мельнице уже измельченного материала, который, располагаясь при вращении мельницы по ее стенкам, создает прослойку, гася­щую силу удара шаров.

Желательной формой кусков материала, подготовленного к из­мельчению, является остроугольная. Окатанные гладкие куски из­мельчаются трудно. Содержание влаги в материале, подготовлен­ном к тонкому измельчению, не должно превышать 0,1%.

Одним из практически возможных вариантов подготовки мате­риалов электродных покрытий является так называемый «совмест­ный размол». При этом способе все компоненты покрытия после сушки, крупного и среднего дробления взвешивают, загружают в шаровую мельницу периодического действия и подвергают размо­лу. Считают, что при одновременном размоле происходит совме­щение четырех технологических операций: размола, нейтрализа­ции взрывоопасных материалов, пассивирования ферросплавов, сухого смешивания порошков. Режим совместного размола выби­рают экспериментально. Например, для покрытия электродов мар­ки УОНИ-13/55 в мельницах на 100 кг шихты шаровая загрузка составляет 150 кг (шары диаметром 40-60 мм — 90 кг, диаметром 90-110 мм — 60 кг), время размола 80-120 мин.

Возможно применение шаровых мельниц как с ручной, так и с механизированной загрузкой материалов. Материалы, поступаю­щие в электродное производство в готовом виде, загружают в ша­ровую мельницу за определенное время до окончания процесса, что обеспечивает их нормальное смешивание с остальными компонен­тами [30, 31].

Недостатком такой технологии является, в первую очередь, не­возможность определения (а следовательно, и соблюдения) требуе­мого гранулометрического состава отдельных компонентов шихты, возможность переизмельчения материалов, поступающих в виде готовых порошков, а также необходимость отдельного размола трудноразмалываемых материалов (например, металлического хрома), использование только мельниц периодического действия.

Ряд электродных предприятий достаточно успешно использо­вали совместный размол в течение многих лет: «Красный котель­щик» (Таганрог); «Дальзавод» (Владивосток); Невский завод (С.-Петербург) и др.